【手続補正書】
【提出日】平成18年8月2日(2006.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
該光路長増大手段は複数個のミラーを含んでいる、請求項５記載のレーザ光線を利用する加工装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上述したとおりの加工装置においては、パルスレーザ光線発振手段１０から発振されるパルスレーザ光線１４は、ハーフミラー１６によって２本のパルスレーザ光線１４ａ及び１４ｂに、即ちハーフミラー１６を透過して直進する第一のパルスレーザ光線１４ａとハーフミラー１６によって反射されて実質上直角に方向変換される第二のパルスレーザ光線１４ｂとに分離される。第一のパルスレーザ光線１４ａは径変更手段２４を通過することによってその径が変更、更に詳しくは径変更手段２４から遠ざかるに従って径が漸次増大する形態にせしめられ、しかる後にハーフミラー２２を透過し、そして集光レンズ３２によって被加工物２中の集光点３４ａに集光せしめられる。一方、第二のパルスレーザ光線１４ｂは、ミラー１８、ミラー２０及びハーフミラー２２に反射されて夫々実質上直角に方向変換されて、その光軸が第一のパルスレーザ光線１４ａの光軸に合致する状態にせしめられる。そして、集光レンズ３２によって被加工物２中の集光点３４ｂに集光せしめられる。図１に明確に図示する如く、集光点３４ａと集光点３４ｂとは第一及び第二のパルスレーザ光線１４ａ及び１４ｂの光軸方向に変位せしめられており、集光点３４ａは集光点３４ｂよりもパルスレーザ光線発振手段１０からより離れて位置せしめられている。集光点３４ａの位置は、径変更手段２４を構成するエキスパンダを光軸方向に移動せしめることによって或いはエキスパンダの凸レンズ２８又は３０を光軸方向に移動せしめることによって適宜に調整することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図示の実施形態においては、第二のパルスレーザ光線１４ｂの光路はハーフミラー１６からミラー１８、光路長増大手段２６及びミラー２０を介してハーフミラー２２に至ることに起因して、第二のパルスレーザ光線１４ｂの光路長は第一のパルスレーザ光線１４ａの光路長よりも例えば数メートル増大せしめられる。従って、第一のパルスレーザ光線１４ａが集光点３４ａに到達した時点から、増大された光路長を通過するのに要する時間だけ遅れて、第二のパルスレーザ光線１４ｂが集光点３４ｂに到達する。図２に図示する如く、第一のパルスレーザ光線１４ａが集光点３４ａに到達した時点と第二のパルスレーザ光線１４ｂが集光点３４ｂに到達する時点との時間差ｄｔは、パルスレーザ光線１４ａ（或いは１４ｂ）の１パルス持続時間（パルス幅）Δｔ以上であり、そして引き続くパルスレーザ光線１４ａ（或いは１４ｂ）間の間隔時間ｇｔ以下であり、第一のパルスレーザ光線１４ａの各パルス間に第二のパルスレーザ光線１４ｂの各パルスが位置するのが好適である。例えば、パルスレーザ光線１４ａ及び１４ｂの各パルス持続時間がΔｔ（秒）であり、パルスレーザ光線１４ａ及び１４ｂの繰り返し周波数がＷ（Ｈｚ）であり、第一のパルスレーザ光線１４ａの光路長（Ｌ１）と第二のパルスレーザ光線１４ｂの光路長（Ｌ２）との差をＤＬとすると、光の速さはｃ(＝３×１０８ｍ／秒）であるので、上記時間差ｄｔは（L２−L１）÷ｃとなり、従ってΔｔ×ｃ≦（L２−L１）≦（１／W−Δｔ）×ｃを満足するように第二の光路長L２を増大せしめればよい。例えば、パルス持続時間Δｔが１０nｓでパルス繰り返し周波数Wが１００ｋ（Hz)である場合、第一のパルスレーザ光線１４ａの光路長L１よりも第二のパスルレーザ光線１４ｂの光路長L２を３ｍ程度増大せしめればよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第一のパルスレーザ光線１４ａが集光点３４ａに集光せしめられると、これに起因して集光点３４ａ近傍、通常は集光点３４ａから上方に向かって幾分かの幅Ｗ１を有する領域、で被加工物２に変質が生成される。そしてまた、第二のパルスレーザ光線１４ｂが集光点３４ｂに集光せしめられると、集光点３４ｂ近傍、通常は集光点３４ｂから上方に向かって幾分かの幅Ｗ２を有する領域、で被加工物に変質が生成される。第一のパルスレーザ光線１４ａが集光点３４ａに到達するのと第二のパルスレーザ光線１４ｂが集光点３４ｂに到達するのが実質上同時である場合には、集光点３４ｂに生成された変質によって集光点３４ａに集光される第一のパルスレーザ光線１４ａが悪影響を受けて、集光点３４ａ近傍における所望とおりの変質の生成が阻害される傾向がある。これに対して、第一のパルスレーザ光線１４ａが集光点３４ａに集光されて集光点３４ａ近傍において変質の生成が開始され、しかる後に時間差をおいて第二のパルスレーザ光線１４ｂが集光点３４ｂに集光されて集光点３４ｂ近傍で変質の生成が開始される場合には、集光点３４ｂ近傍における変質の生成によって集光点３４ａにおける第一のパルスレーザ光線１４ａの集光が阻害されてしまうことが充分に回避され、集光点３４ａ近傍と集光点３４ｂ近傍との双方において所望とおりの変質を生成せしめることができる。被加工物２における上述した変質は被加工物２の材質或いは集光せしめられるパルスレーザ光線１４ａ及び１４ｂの強度にも依存するが、通常は溶融再固化（即ちレーザ光線１４ａ及び14ｂが集光されている時に溶融されパルスレーザ光線１４ａ及び１４ｂの集光が終了した後に固化される）、ボイド或いはクラックである。レーザ光線照射手段６と保持手段４とを、例えば図１において左右方向に延びる分割ラインに沿って相対的に移動せしめると、被加工物２には、幅Ｗ１及び幅Ｗ２で分割ラインに沿って連続的に延びる（相対的移動方向に隣接する、レーザ光線１４ａ及び１４ｂの集光点３４ａ及び３４ｂにおけるスポットが部分的に重なる場合）２個の変質部、或いは幅Ｗ１及び幅Ｗ２で分割ラインに沿って間隔をおいて位置する（相対的移動方向に隣接する、レーザ光線１４ａ及び１４ｂの集光点３４ａ及び３４ｂにおけるスポットが間隔をおいて位置する場合）多数の変質部が形成される。かくして、本発明に従って構成された加工装置の第一の実施形態によれば、単一のレーザ光線照射手段６によって、被加工物２にその厚さ方向に変位せしめられた２個の領域に幅Ｗ１と幅Ｗ２との変質部を同時に所要とおりに生成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図３に図示する実施形態においては、パルスレーザ光線発振手段１１０からのパルスレーザ光線１１４は、ハーフミラー１１６を透過して直行する第一のパルスレーザ光線１１４ａとハーフミラー１１６によって反射されて実質上直角に方向変換される第二のパルスレーザ光線１１４ｂとに分離される。第一のパルスレーザ光線１１４ａはハーフミラー１１７を通過して進行せしめられるが、この際にハーフミラー１１７によって実質上直角に反射される第三のパルスレーザ光線１１４ｃが第一のレーザ光線１１４ａから分離される。第一のパルスレーザ光線１１４ａは径変更手段１２４を通過することによってその径が変更、更に詳しくは径変更手段１２４から遠ざかるに従って径が漸次増大する形態にせしめられ、しかる後にハーフミラー１２２及び１２３を透過し、そして集光レンズ１３２によって被加工物１０２中の集光点１３４ａに集光せしめられる。第二のパルスレーザ光線１１４ｂは、ミラー１１８及びミラー１１９によって反射されて夫々実質上直角に方向変換され、次いで径増大手段１２５を通過することによって径が変更、更に詳しくは径増大手段１２５から遠ざかるに従って径が漸次増大する形態にせしめられ、しかる後にハーフミラー１２３によって反射されて実質上直角に方向変更され、その光軸が第一のパルスレーザ光線１１４ａの光軸に合致する状態にせしめられる。そして集光レンズ１３２によって被加工物１０２中の集光点１３４ｂに集光せしめられる。第三のパルスレーザ光線１１４ｃは、ミラー１２０、ミラー１２１及びハーフミラー１２２によって反射されて夫々実質上直角に方向変換されて、その光軸が第一のレーザ光線１１４ａの光軸に合致する状態にせしめられ、ハーフミラー１２３を通過し、そして集光レンズ１３２によって被加工物１０２中の集光点１３４ｃに集光せしめられる。集光点１３４ａ、集光点１３４ｂ及び１３４ｃは第一のパルスレーザ光線１１４ａ、第二のパルスレーザ光線１１４ｂ及び第三のパルスレーザ光線１１４ｃの光軸方向に変位せしめられている。加えて、第二のパルスレーザ光線１１４ｂは、第一の光路長増大手段１２６を通ることによって第一のパルスレーザ光線１１４ａが集光点１３４ａに集光せしめられるのに対して所要時間差ｄｔ１だけ遅れて集光点１３４ｂに集光せしめられ、第三のパルスレーザ光線１１４ｃは、第二の光路長増大手段１２７を通ることによって第二のパルスレーザ光線１１４ｂが集光点１３４ｂに集光せしめられるのに対して所要時間差ｄｔ２だけ遅れて集光点１３４ｃに集光せしめられる。上記時間差ｄｔ１及びｄｔ２は、図４に図示する如く、集光点１３４ａに集光せしめられる第一のパルスレーザ光線１１４ａ、第二の集光点１３４ｂに集光せしめられる第二のパルスレーザ光線１１４ｂ及び第三の集光点１３４ｃに集光せしめられる第三のパルスレーザ光線１１４ｃが時間的に相互に重なり合うことなく順次に集光せしめられるようになすものであるのが好適である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図３に図示する加工装置においては、集光点１３４ａ、１３４ｂ及び１３４ｃの近傍、通常は集光点１３４ａ、１３４ｂ及び１３４ｃの各々から上方に向かって幾分かの幅Ｗ１、幅Ｗ２及び幅Ｗ３を有する領域において、被加工物１０２に変質部が所要とおりに生成される。第一のパルスレーザ光線１１４ａが集光点１３４ａに集光せしめられた後に第二のパルスレーザ光線１１４ｂが集光点１３４ｂに集光せしめられる故に幅W2を有する領域における変質が第一のパルスレーザ光線１１４ａの集光を阻害することがなく、そしてまた第ニのパルスレーザ光線１１４ｂが集光点１３４ｂに集光せしめられた後に第三のパルスレーザ光線１１４ｃが集光点１３４ｃに集光せしめられる故に幅W３を有する領域における変質が第二のパルスレーザ光線１１４ｂの集光を阻害することがなく、幅W１、W２及びW3を有する各領域において所要とおりの変質を生成することができる。レーザ光線照射手段１０６と保持手段１０４とを、例えば図３において左右方向に延びる分割ラインに沿って相対的に移動せしめると、被加工物１０２には、幅Ｗ１、幅Ｗ２及び幅Ｗ３で分割ラインに沿って連続的に延びる３個の変質部、或いは幅Ｗ１、幅Ｗ２及び幅Ｗ３で分割ラインに沿って間隔をおいて位置する多数の変質部が形成される。幅Ｗ１、幅Ｗ２及びＷ３の変質部では分割ラインに沿って被加工物２０２を充分精密に分割するには不充分である場合には、レーザ光線照射手段１０６と保持手段１０４とを光軸方向、即ち図３において上下方向に相対的に所定距離移動せしめ、これによって集光点１３４ａ、１３４ｂ及び１３４ｃを光軸方向、従って被加工物１０２の厚さ方向に変位せしめ、更にレーザ光線照射手段１０６と保持手段１０４とを分割ラインに沿って相対的に移動せしめ、かくして先の変質部の形成に加えて、被加工物１０２の厚さ方向に変位した部位にて幅Ｗ１、幅Ｗ２及び幅Ｗ３で分割ラインに沿って連続的に延びる３個の変質部、或いは幅Ｗ１、幅Ｗ２及び幅Ｗ３で分割ラインに沿って間隔をおいて位置する多数の変質部を形成すればよい。